实际大气湍流下弱光信标Shack-Hartmann波前传感器的波前斜率探测误差
湍流大气中哈特曼传感器的模式波前复原误差
( 11b )
图 3 给出了前 65 阶 Zern ike 模式和 K2L 模式的截断误差, 可见对于同样的复原阶数, K2L 模式的
截断误差比 Zern ike 模式小, 这是 K2L 模式的一个优点。
理论上无论是采用 Zern ike 模式复原法还是 K2L 模式复原法, 选取的阶数越高波前复原的精度也
第2期
李新阳等: 湍流大气中哈特曼传感器的模式波前复原误差 I
151
其中 # 是伽马函数。 (4) 式构成一个对称的模式相关矩阵 CZ= < a aT > , 其对角线元素值反映了 Ko l2
m ogo rov 湍流下各阶 Zern ike 模式的方差。 考虑到湍流强度的影响后, 模式相关矩阵应为 CZ (D r0) 5 3,
F ig. 3 T he recon struction cu t erro r of Zern ike m odes and the K2L m odes
就丢失了, 这就造成模式截断误差
图 3 Zern ike 模式和 K2L 模式的截断误差
p
∑ ∃ Z, C
K
(p
)
=
[ 1. 0299 -
C Z, K (k , k ) ] (D r0) 5 3
2. 246 (- 1) (n+ n’- 2m ) 2 [ (n + 1) (n’+ 1) ]1 2# (n + n’-
5 3
)
∆mm ’
< a ja j’> =
2 # (n - n’+ 137) # (n’- n + 137) # (n + n’+ 233)
(4)
2
Shack—Hartmann波前传感器检测大口径圆对称非球面反射镜
ｏ ｔ ｓ Ｆ ｎ ｅｈ ｎｃ ａ ｄ Ｐ ｙ ｉ ，Ｃ ｉｅｅ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ， ｈ ｎ ｃ ｕ ０ ３ Ｃ ｉａ ｆＯｐ ｉ ， ｉｅ ｃ ａ ｉｓ ｎ ｈ ｓ ｓ ｈ ｎｓ ｄ ｍｙｏ ｃｅ ｃｓ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ１ ０ ３ ， ｈｎ ； ｃ Ｍ ｃ Ａｃ ３
Ｓ ａｋ Ｈａ ｔ ｎ ｈ ｃ — ｒｍａ ｎ波 前 传 感 器 检 测 大 口径 圆对 称 非球 面反 射 镜
张金平 ， 张学军 ， 张忠玉 ， 郑立功
（． １ 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，
吉林 长春 １０３ ；． ３０３２ 中国科学院 研究生院， 北京 １０３） ００９
２ Ｇｒ ｄ ａ ｅＵｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｉ ｅ ｅＡｃ ｄｅ ｆ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂｅｊ ｎ ０ ０ ９ ｈ ｎ ） ． ａ ｕ ｔ ｉ ｅｓｔ ｆ Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃｓ ｉｉ ｇ １ ０ ３ ，Ｃ ｉ ａ
＊Ｃ ｒ Ｐ ０ ０ｒｓ ｇａ ｔｏ ｕ ｈ ｒ，Ｅ－ ｉ ：Ｚ Ｐ ｐ Ｐ ７ ８＠１ ３ ｃ ｒ ｍａ ｌ ６ 口 Ｚ７ ５ ６ ．ｏ ｎ
Ｚ ＨＡＮＧ ｉ— ｉｇ ’ ，ＺＨＡＮＧ ｅｊ ｎ ， ＨＡＮＧ ｈ ｎ — ｕ ， ＨＥＮＧ Ｌｉ ｏ ｇ Ｊｎ ｐ ｎ Ｘｕ －ｕ Ｚ Ｚ ｏ ｇｙ Ｚ — ｎ ｇ
（ ． ｙＬａ ｏ ａｏ ｙ ｏ ｔｃ ｌＳ ｓｅ Ａｄ ａ ｃ ｄ Ｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｃ ｎ ｌｇｙ，Ｃｈ ｎ ｃ ｕ ｎ ｔｔ ｔ １ Ｋｅ ｂ ｒ ｔｒ ｆ Ｏｐ ｉａ ｙ ｔｍ ｖ ｎ ｅ ｎ ｆ ｃｕ ｉｇ Ｔｅｈ ｏ ｏ ａ ｇ ｈ ｎＩ ｓｉｕ ｅ
关 键 词 ：ｈ ｃ－ ｒ ｎ Ｓ ａｋＨａｔ ｎ波 前 传 感 器 ； 廓 仪 ； ｍａ 轮 非球 面反 射 镜 ； 口径反 射 镜 ； 对 测 量 大 相
夏克-哈特曼波前传感器的探测误差
夏克-哈特曼波前传感器的探测误差
姜文汉;鲜浩;沈锋
【期刊名称】《量子电子学报》
【年(卷),期】1998(15)2
【摘要】夏克—哈特曼（S－H）传感器的探测误差是自适应光学系统的一个主要误差源。
本文主要分析了S-H传感器的系统误差和随机误差，其误差源包括：CCD相机的读出噪声和背景电平，探测的像素数以及光子噪声。
通过在计算哈特曼传感器子光斑质心时设定一个阈值可以大大提高传感器的探测精度。
本文同时列举了实验数据和理论分析结果。
【总页数】10页(P218-227)
【关键词】自适应光学;波前传感器;误差分析
【作者】姜文汉;鲜浩;沈锋
【作者单位】中国科学院光电技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TH740.3
【相关文献】
1.利用标记分水岭法实现夏克-哈特曼波前传感器质心探测 [J], 程利群;王晓曼;景文博
2.夏克-哈特曼波前传感器光斑质心探测方法比较与分析 [J], 程利群;景文博;王晓曼
3.点源信标相关哈特曼-夏克波前传感器光斑偏移测量误差分析 [J], 陈林辉;饶长辉
4.基于电子倍增电荷耦合器件的哈特曼-夏克波前传感器质心探测误差分析 [J], 张艳艳;饶长辉;李梅;马晓燠
5.优化夏克哈特曼波前传感器的光斑质心探测方法研究 [J], 钱思羽;刘鹏;景文博;高雪峰;吉雪甫
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
哈特曼波前传感器质心探测误差分析
光探 测 能力 、 不存 在 ２ 兀模 糊 性 问题 、 连 续或 脉 冲光 均 对
本结构如图 １ 所示 ， 主要是 由微透镜阵列和 Ｃ Ｄ阵列组 Ｃ
成。
分别是子孔径内单个像素的 Ｘ Ｙ ｘ 坐标 ， 是该像素输 出 的光 强值 。 测得的质心位置与初始标定 的质心（ ，ｃ 偏差为 ０） ） ， ０
龇 ＝ 一ＸＯ ＝ｙ —ｙ０ 。 ｃ， ｃ ｃ （） ２
传感 器 等 。 剪切 干涉 仪一 直 以来作 为最 常用 的波前测 量仪 器被
图 ｌ 哈 特 曼 渡 前 传 感 器 示 惫 图
在 哈特曼 传感 器 中 ， 由于微透 镜 阵列 和 Ｃ Ｄ像 面 的 Ｃ 位 置 固定 ， 因此 当入射 到微 透 镜 阵 列 上 的是 标 准 的 平行 平 面 波 时 ， Ｃ Ｄ的像 面 上 会 出 现等 间隔 的光斑 阵列 ， 在 Ｃ 而且 每个 光斑 都位 于各个 子像 素阵 列 的中心 。当某 个子 像 素阵列 的光斑 质心 出现 偏离 中心 时则表 明该 子 阵列对 应 的子孔 径上 的波 面发 生 了 局部 倾 斜 ， 过 质 心偏 移量 通
心可用 下式求 得
Ｉ
＝
电探测器件的不断问世 ， 哈特曼波前传感器 已经在光束
质量 诊 断 、 眼科 医学 、 维流 场的层 析技 术 以及 自适 应光 三
学技 术等 领域 得到 广泛应 用 。
本文结合哈特曼波前传感器的探测原理 ， 对哈特曼
matlab波前斜率计算方法
matlab波前斜率计算方法波前斜率（Wavefront Slope）是一种用于描述光学系统中光的相位变化率的参数。
在光学系统中，波前是光波的封面，包含了光的相位和振幅信息。
波前斜率描述了波前在传播过程中的变化速率，能够反映光在光学系统中的偏差情况，例如折射、散射等。
波前斜率计算方法主要依赖于光学测量设备和数据处理算法。
以下介绍几种常见的波前斜率计算方法：1. 差分法（Differential Method）：差分法是一种最简单常见的波前斜率计算方法。
它基于波前在相邻两个位置之间的相位变化率。
差分法通过在波前平面上选择多个位置，测量每个位置相位变化的差分，并除以位置之间的横向和纵向距离来计算波前的斜率。
差分法计算简单，但精度相对较低。
2. Shack-Hartmann传感器法：Shack-Hartmann传感器法是一种经常用于波前测量和斜率计算的方法。
该方法通过使用一个阵列的小孔或透镜来透过波前，然后利用传感器测量光束通过小孔或透镜后的偏折角（例如位移或旋转）。
通过对偏折角的测量和位移量的比较，可以计算波前的斜率。
3. 相位解析法（Phase Retrieval）：相位解析法是一种从已知的波前复振幅和/或辐角中恢复波前的相位信息。
该方法通过对光传播过程进行模拟和反向推导，来计算波前的斜率。
常见的相位解析法包括Gerchberg-Saxton法、Gerchberg-Papoulis法、Iterative Fourier Transform法等。
4. Zernike多项式法：Zernike多项式法是一种将波前的相位信息分解为一系列正交基函数的方法。
该方法通过将波前的斜率扩展为一组Zernike多项式的线性组合，来计算波前的斜率。
Zernike多项式法广泛应用于波前参考系的建立和校正。
以上是几种常见的波前斜率计算方法的简要介绍。
实际应用中，不同的波前测量设备和算法选择会有所不同，根据具体的应用需求和精度要求进行选择。
Shack—Hartmann波前传感器图像自适应阈值的选取
基于Shark-Hartmann理论的波前探测技术研究
基于Shark-Hartmann理论的波前探测技术研究郭广妍;樊仲维;余锦;葛文琦;康治军;唐熊忻;貊泽强;王昊成;石朝辉【摘要】精确的波前探测是反射镜面型检测及光束波前畸变测量的重要依据，论文根据Shark-Hartmann理论对波前探测技术进行了模拟和实验研究。
将平行光经过球面透镜/柱面透镜后形成的球面波/柱面波作为探测波前。
实验采用商用的微透镜阵列和CCD搭建Shark-Hart-mann传感器，利用实际光束作为参考光，避免了参考光的不准直性对实验的影响。
模拟计算结果表明平均曲率误差为13．423mm，实验结果实现了对球面/柱面/倾斜波的探测及复原。
%Precise wavefront detection is an important basis for reflection mirror figure test and wavefront distortion measurement .According to the theory of Shark-Hartmann ,the wavefront detecting technique was studied by simulation and experiments .The spherical wave/cylindrical wave ,formated by the parallel lights transmitting through the spherical lens/cylindrical lens , were detected as the wavefronts .In experiment the commercial microlens array and charge coupled de-vice (CCD) were utilized to build the Shark-Hartmann sensor ,and the actual light beam was used as a reference to avoid the influence of the optical alignment error on system .The simulated calculation results show that the mean curvature error is 13 .423 mm ,and the experimental results indicate that the spherical/cylindrical/tilt w ave detection and recovery can be realized .【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】7页(P823-829)【关键词】自适应光学;Shark-Hartmann传感器;波前重构;Zernike多项式【作者】郭广妍;樊仲维;余锦;葛文琦;康治军;唐熊忻;貊泽强;王昊成;石朝辉【作者单位】中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049; 中国国科世纪激光技术有限公司，北京102211;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国科学院大学，北京100049;中国科学院光电研究院，北京100094; 中国国科世纪激光技术有限公司，北京102211【正文语种】中文【中图分类】TN247引言波前探测技术一直伴随着光学及光电子学同步发展，具有悠久的历史。
基于Shack-Hartmann波前传感器的湍流大气光闪烁测量
第36卷，增刊红外与激光工程2007年9月V bl ．36Su ppl em e n tI]n 矗吒I red and Las er E ng i neer i I l gSep ．2007基于Shack ．H ar t m ann 波前传感器的湍流大气光闪烁测量苑克娥，朱文越，饶瑞中，黄印博，马晓珊，钱仙妹(中国科学院安徽光学精密初械研究所大气光学研究室，安徽合肥230031)摘要：根据cC D 探测器的输出信号在动态测量范围内与入射光通量成线性的特点，提出了将Shack ．H art m ann 波前传感器用于湍流大气光闪烁效应测量的方法，并在1km 的水平湍流大气传输路径上开展了光强闪烁的初步测量。
结果表明，测量的光强起伏方差随时间的变化基本符合近地面湍流起伏特征，在统计光强起伏过程中采用了将时间和空间序列的数据相融合的方法，大大增加了统计样本数；将传感器与大口径闪烁仪测量的折射率结构常数进行了对比，发现两者在变化趋势上具有较好的一致性，相关系数达到0．84；最后，通过不同子孔径内光强起伏的功率谱分析，进一步证明了shac k —H a nm aI l n 传感器用于光闪烁效应测量的可靠性。
关键词：大气湍流；Shack —H anm a 肋波前传感器；光强闪烁；功率谱中图分类号：T N 241文献标识码：A文章编号：1007—2276(2007)增(探测与制导)．0436．04M easur em entof sc i nt i l l at i one 觑ctofl i ght pr opagat i ng t hr oughat m os pher i c t ur bul ence by Shank —Har t m ann s ens or Y U A N K e —e ，Z H U W 色n —yue ，R A O R ui —zhong ，H U A N G Yi n-bo ，M A Ⅺao —s h 觚，Q L A N X i aIl —me i Oabor 曲D r yof A 咖os pher i c oI)t i c s ，A r IIl ui I 眦t i t I l t cofopt i c s 锄d Fi ∞M cch ani cs ，aI i ne ∞A cade m y o f Sci 锄ces ，H ef ei 230031，C 蛐埘A bst ract ：Shack —H 抛anns e nsori s 仃a di t i onal l y us ed f or waV e —f}ont det ect i o n ．’I he m em od t ll at i t l sus ed t o m ea sur e sc i nt i l l a t i on ef !I ’ec t of hg ht pr opagat i ng t hr ough at m os pher i c t ur bul ence is pm pose d bas edo nt11e1ine 撕tychar act ens t i c of i ts ch ar ge —co upl ed deV i ce be t w ee n out put s i gll al and 1i 曲t expos ur e i n nl edynan l i c ra nge ．111t ensi t y s ci nt i U a t i on expe r i m ent s w e r e prel i m i nar i l y cam edout i nat rIl ospheri c bound 习呵l ayeroV er1000m e t erhor i zont alpa tl l ．Som em eas ur erI l ent r e sul t s w e r e obse nr e d ．Fi r sny ，i nt ens i t y丑uct ua t i onV 撕ancem e as ur e d f r om expe r i m ent s agrees wi t h s Juba edal t ur bul ence fl uc t uat i on at m but e ．Sec ondl y ，t l l e com par i son be t w ee n Shack —H 抛anns e n s ora11dl 鹕ea1)e 巾咀r e sc i nt i l l ome t er s ho w s t he c or re l a t i oncO em c i entO f r e 行a ct i V e i nd ex s t m c m r e par am et er r eaches 0．838．Fi nal l y i s m e a nal ysi s of pow e rs pecn l l m ofi nt e nsi t y nuct uat i oni ndi f ．f er entsub —aper 亡ur es ．S o 也e re l i abi nt y ofShack-H ar t m aI l nw aV e —f 幻nts e nsoruse d t o m e asur esc i nt i l l a t i on e 插ectofH 曲ti nt he 咖osph 嘶ct urbul en ce i sf 砌y印pr 0V ed ．K ey w oH I s ：A t I nos phe r i c t ur bul enc e ；Shack —H 觚t 11艄nn w a V e-f ．r onts ens or ；hl 劬si 锣sci nt i Ⅱati on ；Pow e r s pect rI l m收藕日期：2007．08—23基金项目：中国科学院向性创新项目(1(G c x2．sw 一413)；中国科学院合肥物质科学研究院院长基金作者简介：苑克娥(1979-)，女，山东日照人，博士，主要从事激光大气传输的研究。
光学波前参数的分析评价方法研究
光学波前参数的分析评价方法研究光学波前参数是描述光束的形态和质量的一个重要参数。
在光学系统设计和优化过程中，对光学波前参数进行准确的分析和评价具有重要意义。
本文将简要介绍几种常用的光学波前参数分析评价方法。
1. Zernike多项式分解法Zernike多项式是一种特殊类型的正交归一函数，能够描述各种旋转对称的光学波前畸变。
通过对光学波前进行Zernike多项式分解，可以得到不同Zernike模态的振幅和相位，进而得到光学波前的畸变情况。
这种方法具有较高的分辨率和准确性，能够揭示光学系统中不同元件对波前质量的影响。
2. Shack-Hartmann传感器法Shack-Hartmann传感器是一种常用的光学波前传感器，通过测量波前穿过一组小孔后在像面形成的点阵图案来确定波前形状。
该方法具有快速高效、实时性好等优点，被广泛用于光学系统的调整和优化。
但该方法对于高阶波前畸变和强非线性畸变的适用性较差。
3. 傅里叶变换法对于连续光学波前，可以将其进行傅里叶变换，得到波前的功率谱密度函数。
该函数反映了光学波前不同频率成分的能量分布情况，可用于评价波前的平滑度和细节清晰度等特征。
该方法可以自适应地适应不同频率区间的的光学波前畸变情况，适用性广泛，但需要进行较复杂的计算过程。
4. MTF评价法MTF（modulation transfer function）是一种基于光学成像的性质进行波前评价的方法。
该方法通过测量物体的空间频率响应函数和成像系统的MTF，计算得到成像结果中空间频率响应的衰减情况。
该方法适用于评价成像质量，但对于光学系统的波前分析精度较低。
总之，不同的光学波前参数分析评价方法有各自的优点和适用范围。
在实际应用中，可以根据具体需求选择和结合不同的方法，以达到最佳的分析和评价效果。
Shack-Hartmann波前传感器在光学检验中的应用
Shack-Hartmann波前传感器在光学检验中的应用李宏壮;王志臣;刘欣悦;卫沛峰;明名;孟浩然【摘要】介绍用于光学检测的Shack-Hartmann(S-H)波前传感器,以及相应的检测实验结果.在实验室内,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出传感器的测量精度优于λ/50 RMS(λ=632.8 nm).在外场利用星光作为光源,对口径1 m、焦距11m的望远镜进行了系统波像差检验,测量结果为0.39λ～0.46λRMS之间,并随着俯仰角的增加而增大,主要像差形式为三阶像散.%Shack-Hartmann (S-H) wavefront sensors were developed for optical test and the corresponding experiment results are introduced. In the laboratory, the test results were compared with Zygo interferometer, which showed that the accuracy of the S-H sensor was better than A/50 RMS. And using star as light source, the wavefront error of the telescope with 1m diameter and 11m focal length was tested through the S-H sensor. The results show that the wavefront error of the telescope is about 0. 39A~ 0. 46A RMS, and the error inceases as the elevation angle of the telescope increases. The dominating wave-front error is 3rd astigmatism.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】5页(P134-138)【关键词】Shack-Hartmann波前传感器;面形检测;波像差检测;光学检验【作者】李宏壮;王志臣;刘欣悦;卫沛峰;明名;孟浩然【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TN206;TH751引言目前Shack－Hartmann（S－H）波前传感器是主动光学和自适应光学系统中应用最广泛的波前测量设备，由于其不需要参考光束、受环境影响小、实时测量等特点，在光学检验中同样具有优势。
曲率波前传感器探测高斯光束时的信号误差
曲率波前传感器探测高斯光束时的信号误差沈洪斌;孙玉杰;张雏;沈学举;黄富瑜;李刚【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2009(30)3【摘要】曲率波前传感器已被用于天文自适应光学和光学度量等领域.在这些领域使用时都假设入射波前光强均匀,但这种假设与曲率传感技术的基本原理不一致.利用傅里叶光学理论,给出了光强不均匀情况下曲率波前传感器的曲率信号解析式,并利用光强均匀和不均匀情况下的信号表达式对探测高斯光束时的信号误差进行了数值分析.结果表明:曲率波前传感器探测高斯光束时存在一定误差,相位分布为4阶Zernike多项式时,误差最大,且阶数越高,误差越小;分区平均曲率信号误差较小,一般在10%以下.【总页数】5页(P427-431)【作者】沈洪斌;孙玉杰;张雏;沈学举;黄富瑜;李刚【作者单位】军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院,光学与电子工程系,河北,石家庄,050003【正文语种】中文【中图分类】TN911.23;TP212【相关文献】1.哈特曼波前传感器质心探测误差分析 [J], 王光培2.H—S波前传感器时域采样频率对探测误差的影响 [J], 王慎;曹根瑞3.ICCD波前传感器的信号传递特性及其探测误差 [J], 沈锋;姜文汉4.实际大气湍流下弱光信标Shack-Hartmann波前传感器的波前斜率探测误差[J], 沈锋;姜文汉5.光强不均匀情况下曲率波前传感器的信号分析 [J], 沈洪斌;胡文刚;徐春梅;阎宗群因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
波前传感器子孔径数和信标亮度的匹配
波前传感器子孔径数和信标亮度的匹配
陈笠;俞信
【期刊名称】《光电工程》
【年(卷),期】1998(025)006
【摘要】针对云南天文台１．２ｍ望远镜上的６１单元高分辨率自自应光学系统，进行了微光工作环境下波前传感器子孔径数和信标亮度匹配的实验研究。
在Ｈａｒｔｍａｎｎ－Ｓｈａｃｋ波前传感器前的平行光路加入一个变倍光学系统，进行了８＊８、６＊６、４＊４和２＊２子孔径阵列在不同信标亮下波前感器对波前的探测实验。
【总页数】4页(P28-31)
【作者】陈笠;俞信
【作者单位】北京理工大学光电工程系;北京理工大学光电工程系
【正文语种】中文
【中图分类】O439
【相关文献】
1.实际大气湍流下弱光信标Shack-Hartmann波前传感器的波前斜率探测误差[J], 沈锋;姜文汉
2.Hartmann-Shack波前传感器两种子孔径布局探测性能比较 [J], 金涛;许冰;张强;姜文汉
3.波前校正器和波前传感器的匹配 [J], 胡朝晖;姜文汉
4.大视场相关夏克-哈特曼波前传感器图像快速匹配算法 [J], 王黄铭; 朱磊; 孔林;
张兰强; 饶长辉
5.理论上的亮度值为未知数的多像元块最小二乘匹配 [J], AmnonKrupnlk;赵炯文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
自适应光学系统校正后实际分辨率评价指标
自适应光学系统校正后实际分辨率评价指标卫沛锋;刘欣悦;林旭东;董磊;王鸣浩【摘要】A new index, Resolved Cells Ratio ( RCR), was proposed to evaluate the actual resolution of ground-based large-aperture telescope for spatial objective observation after adaptive optical system partial cor -recting .We discussed the physical meaning of the RCR combined with the observation instances of the 1.23 a-daptive optical telescope .The range of the application of the RCR , the error influence factors and the effect of the atmospheric dispersion on the RCR were also analyzed .The result shows that the RCR could completely reflect the correction effectiveness of the adaptive optical telescope and the physical meaning of the RCRwas intuitive .RCR can be applied to the estimation of the correction effectiveness of a telescope that can get the characterization of the wavefront .The error of the RCR mainly depend on the measurement error of the wave-front sensor .The effect of atmospheric dispersion on the RCR can be neglected .%为了评价地基大口径望远镜对空间目标自适应光学系统校正后的实际分辨率，提出了可分辨单元数比指标。
一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法
一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法李战国;李邦明;李常伟;张思炯【期刊名称】《量子电子学报》【年(卷),期】2013(30)4【摘要】波前重建是自适应光学系统中的一个重要环节,对系统性能影响明显。
研究了一种无参考输入光条件下,基于Shack-Hartmann波前传感器的自适应波前重建算法,能根据实际光斑图的特点,自动确定探测窗口,计算实际质心、参考质心,选择重建区域和获取入射波前的Zerhike模式系数,讨论了参考质心选择对波前重建结果的影响。
搭建自适应光学系统,通过测量和校正模拟大气像差对重建算法进行了验证。
实验结果表明,基于该重建算法的自适应光学系统可以把大气扰动引起的波前像差校正到0.1λ以下,获得接近衍射极限的成像质量,说明该重建算法具有可靠性与实用性。
【总页数】8页(P482-489)【关键词】自适应光学;波前重建;自适应算法;Shack—Hartmann波前传感器;质心探测【作者】李战国;李邦明;李常伟;张思炯【作者单位】中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所;中国科学院天文光学技术重点实验室;中国科学院大学【正文语种】中文【中图分类】O439;TN247【相关文献】1.Shack-Hartmann波前传感器图像自适应阈值的选取 [J], 夏明亮;李抄;刘肇南;李大禹;胡立发;宣丽2.剪切干涉测量中基于Zernike多项式的自适应波前重建 [J], 刘晓军;高咏生;章明;李柱3.基于双波前传感器自适应光学技术的太阳光栅光谱仪 [J], 郑联慧;饶长辉;顾乃庭;邱琪4.一种Hartmann-Shack波前传感器图像的自适应阈值选取方法 [J], 任剑峰;饶长辉;李明全5.基于图像清晰度无波前传感器自适应光学系统的研究 [J], 韩立强;王祁;信太克归;李志全因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于Shack-Hartmann的子孔径拼接波前检验技术
基于Shack-Hartmann的子孔径拼接波前检验技术吴晶;王建立;林旭东【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2011(038)001【摘要】针对传统的地基大口径望远镜自准直干涉检测受器材限制和环境影响而检测困难的问题,提出了基于Shack-Hartmann波前探测器的子孔径拼接波前检测方法.介绍了子孔径拼接检测理论和拼接算法,研究了Shack-Hartmann下实现子孔径上波前精确测量的方法,设计了具有透射孔的光阑实现自准直光路中子孔径毫米级的定位.实验使用32单元的Shack-Hartmann渡前探测器和40 mm的平面反射镜,实现了口径扩展比1.8的子孔径拼接检测;对比表明均化误差的处理方法优于两两拼接方法,其拼接检测结果与全口径检测结果之差的PV值为0.5波长.实验结果表明,这种技术在大口径望远镜波前自准直检测中有很好的应用前景.%The ground-based telescope is traditionally tested by autocollimation against a flat mirror. As the aperture of telescope goes larger, the testing can not be performed any more because of the more severe limitation of unstable environment and impracticably flat mirror. The solution of testing wave-front by sub-aperture stitching technique based on Shack-Hartmann wave-front sensor is introduced. This paper begins with a simple description of Sub-Aperture Test (SAT) theory, and explores the methods aiming at more accurate Shack-Hartmann sub-aperture test result. A new trick,that put a plane with holes in the parallel light path, can make sure the location of sub-aperture hit the target. A 32 units Shack-Hartmannwave-front sensor and a 40mm flat mirror is used for testing a optical system 1.8 times larger than the flat mirror and the sub-aperture test results are stitched by two different ways. The experimental results show that error averaging method is superior in error propagation property to stitching one-by-one method, and Peak-to-Valley of the difference between the direct measurement and SAT result is 0.5 wavelength. It is concluded that the technique is useful and has a good application future in practically testing the wave-front error of great telescopes.【总页数】5页(P39-43)【作者】吴晶;王建立;林旭东【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院研究生院,北京100039;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院研究生院,北京100039【正文语种】中文【中图分类】TN247【相关文献】1.拼接检测系统平面波前稀疏子孔径排列模型的优化 [J], 罗倩;吴时彬;汪利华;杨伟;范斌2.子孔径拼接干涉检测大口径平面波前 [J], 汪利华;吴时彬;侯溪;匡龙;曹学东3.基于子孔径波面拼接的直接波前解卷积效率 [J], 黄健;樊志华;吴建东;谢长生4.宽光束波前测量子孔径拼接方法研究 [J], 付跃刚;刘智颖;张磊;李萍;王志坚5.一种基于Shack-Hartmann传感器的自适应波前重建算法 [J], 李战国;李邦明;李常伟;张思炯因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Hartmann-Shack波前传感器两种子孔径布局探测性能比较
Hartmann-Shack波前传感器两种子孔径布局探测性能比较金涛;许冰;张强;姜文汉
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2000(012)003
【摘要】通过自适应光学中的Zernike模式波前重构算法进行计算机仿真计算,对Hartmann-Shack波前传感器中针对环形波前设计的两种微阵列透镜子孔径布局的探测性能进行了比较.还就两种子孔径布局的排布方式、完全探测信息能力以及容纳光强起伏能力进行了比较.结果表明,环形布局在探测性能上与方形布局相近,在完全探测信息、容纳光强起伏等方面明显优于方形布局,是一种适用于环形波前探测的子孔径布局方式.
【总页数】4页(P289-292)
【作者】金涛;许冰;张强;姜文汉
【作者单位】中国科学院光电技术研究所成都双流350信箱 610209;中国科学院光电技术研究所成都双流350信箱 610209;中国科学院光电技术研究所成都双流350信箱 610209;中国科学院光电技术研究所成都双流350信箱 610209
【正文语种】中文
【中图分类】O437
【相关文献】
1.Hartmann-Shack波前传感器图像自动阈值选取方法的研究 [J], 夏先均
2.扇形子孔径布局H-S传感器对圆域的探测性能研究 [J], 刘进舟;王海英;魏凌;张
雨东
3.基于Hartmann-Shack波前传感器的实时人眼像差测量 [J], 王波
4.基于已知球面波前的Hartmann-Shack传感器结构参量标定 [J], 周晓斌;栾亚东;史雷蕾;雷增强
5.基于Hartmann-Shack波前传感器的Nd∶YAG激光器热焦距测量 [J], 郭宋明; 杨帆; 张楠; 卢佳琦; 崔建丰; 岱钦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第13卷 第5期强激光与粒子束V o l.13,N o.5 2001年9月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM S Sep.,2001
文章编号: 100124322(2001)0520549206
实际大气湍流下弱光信标Shack-Hart mann 波前传感器的波前斜率探测误差3
沈 锋, 姜文汉
(中国科学院光电技术研究所,四川成都610209)
摘 要: 深入分析了Shack-H artm ann波前传感器(S-H W FS)在实际大气湍流条件下弱光信
标波前斜率的探测误差,导出了定量分析的数学模型。
分析结果表明,当S-H W FS用于弱光信标(光
子受限)湍流波前斜率的探测时,除了信标光起伏和探测器噪声外,大气强度闪烁、天空背景光等因素会
增加探测误差,并且随着探测信标与天空背景光的对比度的下降,质心探测误差会随着孔径到达角起伏
的增加而增加。
关键词: 自适应光学; 波前传感器; 探测误差; 大气闪烁
中图分类号: TN247 文献标识码: A
055强激光与粒子束第13卷
第5期沈 锋等:P实际大气流下弱光信标Shack-H artm ann波前传感器的波前斜率探测误差
155
255强激光与粒子束第13卷
第5期沈 锋等:P实际大气流下弱光信标Shack-H artm ann波前传感器的波前斜率探测误差
355
Slope m ea sure m en t error of Shack -Hart mann wavefron t sen sor
under rea l isti c a t m ospher i c trubulence w ith low -level -l i ght beacon
SH EN Feng , J I N A G W en -han
(Institu te of op tics and electronics ,Ch inese A cad e m y of S ciences ,P .O .B ox 350,Cheng d u S huang liu 610209,Ch ina ) Abstract : In th is paper ,a m athe m atical model fo r quan titatively analyzing Shack -H artm ann w avefron t sen s o r (S -HW FS )’s detecting erro r under realistic atmo s pheric turbulence is p resen ted ,and the tran sfer characteristics of a variety of detecting erro r are researched .R esults show that the S -H W FS’s detecting erro rsw ill increase due to the atmo s pheric scin 2tillati on ,sky background radiati on and s o on w hen Shack -H artm ann w avefron t sen s o r is used in p robing very l ow ligh t lev 2el beacon ,and al ong w ith the decreas of the con trast betw een the beacon and the sky background ,the cen tro id detecting er 2ro r goes up w h ile the aperture input fluctuates mo re strongly .
Key words : adap tive op tics ;w avefron t sen s o r ;detecting erro r ;atmo s pheric scin tillati on
455强激光与粒子束第13卷。